Le passage du premier niveau d’élaboration du problème au deuxième correspond à l’abandon d’un modèle homogène et continu de la matière pour un modèle hétérogène, avec l’entrée dans le monde de la chimie : c’est ce qui est représenté figure 4-6. Cependant, à ce stade de la réflexion, nous nous demandons si, ce deuxième feuillet ne pourrait pas être dédoublé pour intégrer le modèle discontinu de la matière à un seul niveau d’hétérogénéité, comme nous l’avons discuté plus haut. Cela pourrait renvoyer le passage à deux niveaux d’hétérogénéité au passage du deuxième au troisième feuillet avec l’entrée dans la biochimie22. Ainsi, il est possible que toute la chimie utilisée avant n’en soit pas vraiment une. Mais le fait de l’introduire peut toutefois remplir une fonction. Cela peut mettre sur la voie, permettre d’envisager que c’est avec la chimie qu’on trouvera des solutions, même si cela n’est pas vraiment problématisé à ce niveau, puisque la chimie, en tant que telle,
22 Du point de vue des conditions de possibilité, il faudrait alors déplacer le modèle atome - molécule
entre le deuxième et le troisième feuillet, ce qui nécessite des investigations complémentaires.
Feuillet 1
Comment l’homme peut-il faire de l’homme à partir de ce qu’il mange et qui n’est pas de l’homme ?
Feuillet 2
Comment l’homme peut-il élaborer sa propre matière à partir de matières différentes, puisque les transmutations sont impossibles ?
transmutation Modèle atome –molécule
Non transmutation
chimie biochimie
Feuillet 3
Comment une protéine formée d’une succession d’acides aminés dans un ordre précis peut-elle être synthétisée à partir d’autres protéines ?
Conservation de la quantité de matière pour le vivant
CONDITIONS DE POSSIBILITES DE FORMULATION DU PROBLÈME Modèle continu et homogène de la matière : microscopique à l’image du macroscopique
Le même procède du même
FORMULATION POSSIBLE DU PROBLÈME
Les organismes accumulent la nourriture sans l’intégrer à leur propre matière
Vitalisme : la matière de l’homme croît sans ajout de matière : c’est une propriété du vivant
n’est pas vraiment impliquée dans les raisonnements. Cela donne de nouvelles directions de recherche qui devront être mises à l’épreuve.
Par rapport aux obstacles, il convient de préciser que, quel que soit le niveau de « position-formulation » du problème auquel nous les avons associés, tous peuvent réapparaître plus tard : c’est même une caractéristique essentielle des obstacles (Fabre, 1995 ; Peterfalvi, 2001).
1.3. Conclusion
1/ Cette étude épistémologique préalable a permis d’identifier plusieurs familles de problèmes par rapport au domaine de la nutrition : des problèmes d’absorption/distribution et des problèmes d’assimilation. Cela nous donne les moyens de déterminer quel problème sera mis au travail dans la problématisation scolaire que nous allons étudier à la section 2. De plus, nous avons essayé, pour chacun de ces problèmes, d’identifier les tensions essentielles en jeu qui constituent, ce que nous avons appelé, « la dimension épistémique » du problème. Cela donne, il nous semble, un moyen d’évaluer la pertinence épistémologique des problématisations scolaires : le problème travaillé par les élèves au cours d’un débat scientifique recouvre-t-il partiellement, complètement, le problème dans sa dimension épistémique. Enfin, nous avons indiqué un certain nombre d’obstacles qui peuvent jouer lors de la mise au travail de ces savoirs. Nous serons en mesure de les identifier s’ils se manifestent dans le cas que nous allons étudier.
2/ Elle nous a également permis de poursuivre nos élucidations théoriques engagées dans le chapitre 1 sur un exemple. Nous avons engagé, à partir de résultats classiques de la didactique de la biologie, la construction de problématisations potentielles mobilisant les « espaces contraintes et nécessités » présentés chapitre 1, pour expliciter les liens possibles entre problématisation, problème et obstacles. Cela ouvre des pistes de recherche concernant une approche curriculaire de la problématisation des fonctions de nutrition. Nous avons également précisé que les obstacles pouvaient jouer un double rôle par rapport à la problématisation : soit, ils participent à la « position-formulation » du problème ; soit, au contraire, ils empêchent sa « position-formulation » en écrasant le problème. Il conviendra de voir si nous retrouverons ces différentes fonctions de l’obstacle par rapport au processus de problématisation, dans l’étude de cas sur la nutrition chez l’homme, dans une classe de troisième.
2. La nutrition chez l’homme en
classe de 3e : une problématisation
scolaire
2.1. Le dispositif d’enseignement-
apprentissage
Le dispositif a été mis en œuvre en classe de troisième du collège Le Hague-Dike, Beaumont-Hague (50). Il a été conçu et mis en œuvre par nous-même dans une classe dont nous avions la responsabilité en 2003-2004. Le recueil de données fait partie du corpus exploité dans le cadre de notre mémoire de DEA (Lhoste, 2004). Dans le cadre de ce travail préliminaire, nous avons mobilisé nos premières analyses doubles : épistémologiques puis langagières, sur certains épisodes du débat (les moments de présentation des explications de chaque groupe). Nous avons repris l’ensemble de ce corpus selon la méthodologie décrite au chapitre 3, ce qui prolonge et développe le travail réalisé dans le cadre du DEA.
2.1.1. La nutrition dans le programme de 3
eLe débat a eu lieu dans une de nos classes de 3e, dans le cadre de la partie du programme de SVT consacrée au « fonctionnement de l’organisme, activité des
cellules et échanges avec le milieu », programme paru en 1998 (France : MÉN,
1998) et en vigueur au moment de la mise en œuvre dans la classe. Ce thème ne fait plus partie des programmes de 3e entrés en application à la rentrée 2008 (France : MÉN, 2007 ; programmes réécrits dans le cadre du socle commun en mai 2008).
Il s’agissait, pour nous, de faire construire aux élèves un modèle intégré des fonctions de nutrition, faisant intervenir les apports en nutriments et en dioxygène pour expliquer le métabolisme de la cellule (apport de matière et d’énergie). Le travail réalisé avec les élèves s’inscrivait dans un premier chapitre consacré à la digestion et à l’absorption intestinale.
2.1.2. Premier temps : la situation
d’évaluation diagnostique
Après avoir précisé que la classe allait devoir produire une affiche expliquant les mécanismes de la nutrition, l’enseignant demande aux élèves de réaliser, individuellement, un schéma et un texte expliquant comment un organe (comme le muscle) est approvisionné en énergie et en matière.
En s’appuyant sur l’analyse de ces productions (présentées en annexe 1) en fonction des idées qu’elles contiennent (Idées de distribution, de tri, de transformation), nous avons constitué des groupes de 3 ou 4 élèves ayant des conceptions proches (tableau 4-1).